TWI542909B - 具優異光學性質之薄偏光件、其製造方法及包含其之偏光板 - Google Patents

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Description

具優異光學性質之薄偏光件、其製造方法及包含其之偏光板
本發明係有關於一種厚度為10μm以下之薄偏光件、其製造方法、及包含其之偏光板，更具體而言，係有關於一種具優異光學性質之薄偏光件、其製造方法、及包含其之偏光板。
使用於偏光板中的偏光件係能使自然光或任意選擇的偏振光轉換為具有特定方向性的偏振光之光學二極體，並且已廣泛使用於像是液晶顯示器及有機發光二極體(OLED)的顯示裝置中。最近，作為用於顯示裝置中的偏光件，包含一碘類化合物或二色性染料且具有一經定向於一預定方向上的分子鏈之聚乙烯醇類偏光薄膜已被普遍的使用。
該聚乙烯醇類偏光薄膜係透過利用碘或一二色性染料將一聚乙烯醇薄膜染色，接著於一預定方向上進 行拉伸及交聯的方法來進行製備，且在此情況下，該拉伸製程係透過利用一溶液，如一硼酸水溶液或一碘水溶液所進行的濕式定向製程，或透過於大氣環境下所進行的乾式定向製程，或類似製程。然而，如上所述，於所屬技術領域中既有的製備程序中，為了於進行拉伸時不發生斷裂，該聚乙烯醇類薄膜的厚度需要超過60μm。這是因為當於該拉伸之前聚乙烯醇類薄膜的厚度為60μm以下時，可能會增加聚乙烯醇類薄膜的膨潤程度，且由於其較小的厚度，會增加每單位面積的彈性模數，並容易發生斷裂。
另一方面，根據薄型化顯示裝置的趨勢，亦需要較小的偏光板厚度。然而，於所屬技術領域中，使用在拉伸製程之前厚度超過60μm之聚乙烯醇類薄膜時，在減少偏光件的厚度上會受到限制。因此，製造一厚度相對減少的偏光件之研究已經在進行。
韓國專利公開第2010-0071998號揭示一種用於製備一薄膜偏光板的方法，其係藉由將一親水性聚合物層塗佈於一基底材料層上、或將一基底層形成材料及一親水性聚合物層形成材料共擠出所製造的一堆疊體。然而，在塗佈法或共擠出法的情況下，由於在拉伸製程之後可能無法輕易地將一聚乙烯醇層自該基底材料層上分離，而為了進行其分離可能需要高度的剝離強度，在分離製程中可能會產生像是該聚乙烯醇層易於損傷或變形之問題。結果，可能會降低所製得之聚乙烯醇偏光件的光學性質(如偏光度)。此外，當利用該塗佈方法或共擠出方法時，由於薄偏 光件係由熔化一聚乙烯醇樹脂接著將聚乙烯醇樹脂進行擠出的流程所製造、或於生產一聚乙烯醇樹脂塗佈溶液接著將聚乙烯醇樹脂進行塗佈的流程所製造，所製得的聚乙烯醇薄膜之物理性質會輕易地依據擠出條件、塗佈條件或薄膜製備之條件而有所變化，從而，最終所製造的聚乙烯醇薄膜之物理性質會劣化，且在實現一致的物理性質上會有困難。
據此，需製備一具有優異光學性質之薄偏光件。
本發明係致力於提供一具備優異光學性質以及厚度薄之偏光件，其具有優異之產率。
本發明之一實施態樣係提供了一種薄偏光件之製造方法，包括：利用吸引力或一黏著層將一聚乙烯醇類薄膜貼附至一聚合物薄膜之至少一表面上，以形成一薄膜積層體；膨脹該薄膜積層體使得該聚乙烯醇類薄膜之膨脹度(degree of swelling)為0.36至0.44；使用碘及一二色性染料中至少一種，將該薄膜積層體染色；以及拉伸該薄膜積層體。
在此情況下，較佳為，當滯留於一膨脹槽之時間為t秒時，進行該積層體之膨脹以滿足以下方程式(2)：
此外，該聚乙烯醇類薄膜之厚度較佳為10μm 至60μm。
同時，該拉伸步驟係以5至15的拉伸倍率進行，且該拉伸步驟係較佳於45℃至55℃的溫度下進行。較佳地，該拉伸步驟係於一硼酸濃度1%至5%的硼酸水溶液中進行。
另一方面，本發明之製造方法可更包括：於拉伸後，分離該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄膜，以及/或乾燥該拉伸之薄膜。
本發明之另一實施態樣係提供一種聚乙烯醇類薄偏光件，其係由上述之方法所製備，其厚度為10μm或以下、單質透光度(simple substance transmittance)為40%至45%、以及偏光度為99%或以上，以及包含其之偏光板。
根據本發明之該薄偏光件，其透光度(transmittance)為約40至45%、以及偏光度為99.9%或以上，具有優異的光學性質。
H‧‧‧夾持具
A‧‧‧聚乙烯醇類薄膜
B‧‧‧聚合物薄膜
MD‧‧‧縱向定向方向
圖1係顯示利用一質地分析儀(Texture Analyzer)的剝離強度測量方法之圖式。
圖2係根據於膨脹槽中的滯留時間之膨脹度示意圖。
圖3係根據本發明實施例以及比較例1及2所製備之薄偏光件之偏光度示意圖。
以下，將更具體地描述本發明。
本發明的發明人經長期之反覆研究，為了製備一厚度非常薄(10μm以下)，具有優異光學特性，且於製備程序中不發生斷裂情況之偏光件，而發現一種薄偏光件的製備，其優異的光學性質可藉由控制一聚乙烯醇類薄膜之膨脹度於一特定範圍內而達成，從而完成本發明。
更具體而言，根據本發明之一種薄偏光件之製備方法，包括利用吸引力或一黏著層將一聚乙烯醇類薄膜貼附至一聚合物薄膜之至少一表面上，以形成一薄膜積層體；膨脹該薄膜積層體使得該聚乙烯醇類薄膜之膨脹度(degree of swelling)為0.36至0.44；使用碘及一二色性染料中至少一種，將該薄膜積層體染色；以及拉伸該薄膜積層體。
根據本發明，將於下文中具體描述薄偏光件製造方法。
首先，係將該聚乙烯醇類薄膜貼附至該聚合物薄膜之一或兩表面上，以形成一薄膜積層體。
在此情況下，該聚合物薄膜可避免該聚乙烯醇類薄膜於拉伸過程中產生破裂，且較佳地，可為於20℃至85℃之溫度條件下具有5倍以上之最大拉伸倍數之聚合物薄膜。在此情況下，該最大拉伸倍數係指破裂產生前之拉伸倍數。另外，該拉伸程序可為乾式拉伸或濕式拉伸，且於濕式拉伸之情況下，該最大拉伸倍數係於一硼酸濃度1.0 至5wt%的硼酸水溶液中進行拉伸之拉伸倍數。
該聚合物薄膜之範例可包括一高密度之聚乙烯薄膜、一聚胺酯薄膜、一聚丙烯薄膜、一聚烯烴薄膜、一酯類薄膜、一低密度聚乙烯薄膜、高密度聚乙烯及低密度聚乙烯共擠出薄膜、一包含乙烯醋酸乙烯酯於高密度聚乙烯中的共聚物樹脂薄膜、一丙烯酸薄膜、一聚乙烯對苯二甲酸酯薄膜、一聚乙烯醇類薄膜、一纖維素類薄膜、以及類似物，然本發明不以此為限。
同時，該聚乙烯醇類薄膜之聚合度可約為1000至10000，較佳約為1500至5000，但不以此為限。由於當聚合度落在前述範圍內時，分子可自由地移動，且該聚乙烯醇類薄膜可與碘、二色性染料等均勻地結合。作為本發明之聚乙烯醇類薄膜，可使用商業上可獲得的聚乙烯醇系薄膜，如由可樂麗(Kuraray)所製造之P30、PE30或PE60；由日本合成化學工業公司製造之M3000或M6000等。在此情況下，若有需要，該聚乙烯醇類薄膜可為一非拉伸或一拉伸薄膜，但不受限於此。
另外，該聚乙烯醇類薄膜之厚度可約為10μm至60μm，較佳為約10μm至40μm。在該聚乙烯醇類薄膜的厚度超過60μm的情況中，即使於拉伸後，難以讓該聚乙烯醇類薄膜的厚度為10μm以下；在該聚乙烯醇類薄膜的厚度小於10μm的例子中，在該拉伸程序的過程中，可能會發生該聚乙烯醇類薄膜破裂的現象。
另一方面，該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄 膜可藉由黏著劑貼附，或者可藉由該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄膜表面上所產生之弱吸附力而貼附，且不具有一分隔介質。根據任一方法，該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄膜間的黏著力可為2N/2cm以下，較佳約為0.1至1N/2cm。其係由於在該聚合物薄膜與該聚乙烯醇類薄膜間之該黏著力落在該前述範圍內的情況下，該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄膜不會在拉伸過程中分離，且於拉伸後分離過程中的表面損傷可達到最小。在此情況下，該黏著力意指在貼附長度2cm的樣品薄膜的例子中所測量到的黏著力，而且具體測量方法如圖1所示。在本發明例中，如圖1所示，該些薄膜間的該黏著力係指將該薄膜積層體之該聚乙烯醇薄膜A利用樣品夾H固定後，藉由於垂直於該薄膜積層體之平面方向的方向施加作用力，將該薄膜積層體的該聚乙烯醇系薄膜A被從該聚合物薄膜B剝離下來時，所測量到的剝離強度。這時，測量裝置為質地分析儀(Texture Analyzer，型號：TA-XT Plus)，由穩定微系統公司製造。
另外，當該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄膜係藉由弱吸引力而貼附時，係藉由於該基底材料層或該聚乙烯醇類薄膜之一或兩表面進行表面處理，以確保其適當的貼附力。在此情況下，該表面處理可藉由本領域中習知之多種方法進行，例如電暈處理、電漿處理、使用如NaOH或KOH之強鹼水溶液進行表面改質等。
較佳為，於使用該黏著劑貼附該聚合物薄膜以及該聚乙烯醇類薄膜之情況，該黏著層的厚度可為20nm 至4000nm，當該黏著層的厚度落在前述的範圍內時，在該拉伸與乾燥程序之後，可以毫無損傷地分離該聚乙烯醇系薄膜。
另外，該黏著劑之貼附力可為2N/2cm或以下，其材料並無特別的限制，且本領域中習知之多種黏著劑皆可使用，並不受限。舉例而言，該黏著層可藉由一水性黏著劑或一UV-固化性黏著劑而形成。
更具體而言，該黏著層可使用包括一或多個選自由聚乙烯醇類樹脂、丙烯酸類樹脂、乙酸乙烯酯(vinyl acetate)類樹脂所組成的群組而形成。或者，可使用包括聚乙烯醇樹脂(其具有丙烯酸基與羥基)之水性黏著劑來形成該黏著劑層的。這時，該具有丙烯酸基與羥基之聚乙烯醇類樹脂的聚合度可約為500至1800。於使用該水性黏著劑之情況下，其黏著層之厚度係較佳為20至1000μm。
另一方面，該黏著劑層可由紫外光可固化黏著劑形成，且例如，可用於形成該黏著劑層之該紫外光可固化黏著劑可包含：一第一環氧化合物，其同元聚合物(homopolymer)具有120℃以上之玻璃轉換溫度；一第二環氧化合物，其同元聚合物具有60℃以下之玻璃轉換溫度；以及一陽離子光聚合起始劑。具體而言，該紫外光可固化黏著劑可包括100重量分之該同元聚合物的玻璃轉換溫度為120℃以上之第一環氧化合物、30至100重量分之該同元聚合物的玻璃轉換溫度為60℃以下之第二環氧化合物、及0.5至20重量分之該陽離子光聚合起始劑。
於本說明書中，該環氧化合物係指分子中具有一個以上的環氧基之化合物，較佳為分子中具有二個以上的環氧基之化合物，而且可以理解為包含各種單體、聚合物與樹脂的類型。較佳地，本發明之環氧化合物可為樹脂類環氧化合物。
另一方面，作為該第一環氧化合物，只要該環氧化合物為一同元聚合物的玻璃轉換溫度為120℃以上之環氧化合物，而沒有特別限制，舉例來說，同元聚合物的玻璃轉換溫度為120℃以上之脂環族環氧化合物與/或芳香族環氧化合物，可用來當作本發明之該第一環氧化合物。該同元聚合物的玻璃轉換溫度為120℃以上之環氧化合物的實例可包括：3,4-環氧環己基-3,4'-環氧環己烷羧酸酯(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4’-epoxycyclohexanecarboxylate)、二氧化乙烯基環己烷二環戊二烯二氧化物(vinylcyclohexene dioxide dicyclopentadiene dioxide)、雙(環氧環戊基)醚(bis(epoxycyclopentyl)ether)、雙酚A類環氧化合物(bisphenol A-based epoxy compound)、雙酚F類環氧化合物(bisphenol F-based epoxy compound)等。同時，於該第一環氧化合物中，同元聚合物的玻璃轉換溫度更佳可為約120℃至200℃。
接著，作為該第二環氧化合物，任何同元聚合物的玻璃轉換溫度為60℃以下之環氧化合物皆可使用，並無特別的限制。舉例來說，脂肪族環氧化合物或脂肪族環氧化合物等，可用來當作該第二環氧化合物。
在此情況下，作為該脂肪族還氧化合物，較佳係具有二官能基之環氧化合物，亦即，具有兩個環氧基團之化合物，且更佳係使用該二個環氧官能基均為脂肪族環氧基之化合物。不過，該脂肪族環氧化合物不受限於此。
作為該脂肪族環氧化合物，可例如為具有脂肪族環氧基團而非脂環族環氧基團之環氧化合物。舉例而言，脂肪族多元醇的聚縮水甘油醚(polyglycidyl ether of aliphatic polyhydric alcohol)；脂肪族多元醇的氧化烯(alkylene oxide)加成產物的聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇與脂肪族多元羧酸之聚酯多元醇的聚縮水甘油醚；脂肪族多元羧酸的聚縮水甘油醚；脂肪族多元醇與脂肪族多元羧酸的聚酯多元羧酸之聚縮水甘油醚；透過丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯的乙烯聚合而得到的二聚物、低聚物或聚合物；或透過丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯與其他乙烯類單體的乙烯聚合而得到低聚物或聚合物等，可用來當作該脂肪族環氧化合物。較佳可使用脂肪族多元醇或脂肪族多元醇的環氧烷加成產物的聚縮水甘油醚。不過，該脂肪族環氧化合物不限於此。
作為該脂肪族多元醇，可例如為具有2至20個碳原子、2至16個碳原子、2至12個碳原子、2至8個碳原子或2至4個碳原子之脂肪族多元醇。且例如可為脂肪族二醇類，如乙二醇、1,2-丙二醇(1,2-propanediol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇(1,4-butanediol)、新戊二醇 (neopentylglycol)、3-甲基-2,4戊二醇(3-methyl-2,4-pentanediol)、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇(1,6-hexanediol)、1,7-庚二醇(1,7-heptanediol)、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇(1,8-octanediol)、2-甲基-1,8-辛二醇，1,9-壬二醇(1,9-nonanediol)、1,10-癸二醇(1,10-decanediol)等；脂環族二醇類，如環己烷二甲醇(cyclohexanedimethanol)、環己二醇(cyclohexanediol)、氫化雙酚A(bisphenol A)，氫化雙酚F(bisphenol F)；三羥甲基乙烷(trimethylolethane)、三羥甲基丙烷(trimethylolpropane)、己糖醇類(hexitols)、戊糖醇類(pentitols)、甘油、聚甘油(polyglycerine)、季戊四醇(pentaerythritol)、二季戊四醇(dipentaerythritol)、四羥甲基(tetramethylolpropane)等。
另外，於上文中，作為該氧化烯，可使用具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子或1至4個碳原子之氧化烯。例如可使用環氧乙烷(ethyleneoxide)、環氧丙烷(propyleneoxide)、環氧丁烷(butyleneoxide)等。
再者，作為該脂肪族多元羧酸，可例如為草酸(oxalic acid)、丙二酸(malonic acid)、丁二酸(succinic acid)、戊二酸(glutaric acid)，己二酸(adipic acid)、庚二酸(pimelic acid)、辛二酸(suberic acid)、壬二酸(azelaic acid)、癸二酸(sebacic acid)、十二烷酸(dodecanoic acid)、2-甲基琥珀酸(2-methylsuccinic acid)、2-甲基己二酸(2-methyladipic acid)、 三甲基己二酸(3-methyladipic acid)、3-甲基戊酸(3-methylpentanoic acid)、2-甲基辛酸(2-methyloctanoic acid)、3,8-二甲基癸酸(3,8-dimethyl decanoic acid)、3,7-二甲基癸酸(3,7-dimethyl decanoic acid)、1,20-二十碳亞甲基二羧酸(1,20-eicosamethylenedicarboxylic)、1,2-環戊烷二羧酸(1,2-cyclopentanedicarboxylic acid)、1,3-環戊烷二羧酸(1,3-cyclopentanedicarboxylic acid)、1,2-環己烷二羧酸(1,2-cyclohexanedicarboxylic acid)、1,3-環己烷二羧酸(1,3-cyclohexanedicarboxylic acid)、1,4-環己烷二羧酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid)、1,4-二羧酸亞甲基環己烷(1,4-dicarboxylmethylenecyclohexane)、1,2,3-丙三羧酸(1,2,3-propanetricarboxylic acid)、1,2,3,4-丁烷四羧酸(1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid)、1,2,3,4-環丁烷四羧酸(1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid)等，但不以此為限。
較佳地，在本發明之該第二環氧化合物可包括一個以上之縮水甘油醚基，且例如使用至少一選自由1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚(1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether)、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、正丁基縮水甘油基基醚、2-乙基己基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、和鄰-甲苯基縮水甘油醚所組成的群組作為本發明之該第二環氧化合物。
另外，於該第二環氧化合物中，更佳為，同元 聚合物的玻璃轉換溫度為0℃至60℃。
另外，於本發明中，該含一或以上經環氧化之脂環基之第一環氧化合物與該含一或以上縮水甘油醚基之第二環氧化合物的組合較佳可用來當作該環氧化合物，但該環氧化合物並不受限於此。
另外，使用UV固化性黏著劑為較佳，且該黏著層之厚度可為20至4000nm。
若該薄膜基層體係藉由上述之方法而製備，則該薄膜基層體經膨脹的。在此情況下，舉例而言，膨脹之步驟可藉由於15℃至35℃下浸滯該薄膜基層體。在此情況下，進行膨脹步驟使得該聚乙烯醇類薄膜之膨脹度為0.36至0.44。在此，該膨脹度係指藉由以下方程式(1)所計算之值。
方程式(1)：膨脹度={(聚乙烯醇類薄膜於膨脹後之重量-聚乙烯醇類薄膜於膨脹前之重量)}/(聚乙烯醇類薄膜於膨脹前之重量)。
根據發明人之研究，當超薄PVA偏光件之厚度為10μm以下的情況下，其顯示膨脹度對於如偏光度之光學特性係之影響極大，且為了展現99.9%以上之偏光度，其膨脹度須滿足0.36至0.44之數值範圍。
另外，聚乙烯醇類薄膜之膨脹度可藉由控制維持於膨脹槽內之時間而得以調控。更具體而言，於本發明中，對該薄膜基層體進行膨脹步驟以滿足以下方程式(2)，其中，滯留於膨脹槽之時間為t秒。
於進行膨脹步驟後，將碘及二色相染料中至少一者染色至該薄膜積層體上。在此情況下，染色步驟可藉由浸滯該薄膜積層體於一包括碘及/或二色性染料之水溶液中而進行。在此情況下，碘於該水溶液中之濃度可約為0.02wt%至0.5wt%，且較佳為0.05wt%至0.3wt%，但不受限於此。此外，染色步驟之溫度可約為20℃至50℃，較佳為25℃至35℃。在此情況下，當染色溫度偏離上述之數值範圍時，碘離子擴散進入聚乙烯醇之擴散程度將降低，進而降低其染色效率，而若其溫度過高，其碘之升華特性將提高，進而增加碘的損失。另外，染色時間可約為30秒至90秒，但不受限於此。
另外，於染色步驟之後，若有需要，可更進一步進行碘及/或二色性染料與聚乙烯醇類薄膜之間之交聯步驟，且在此情況下，例如，可藉由浸滯該薄膜積層體於硼酸水溶液之方法而進行交聯步驟。
此外，若有需求，於染色步驟後，可進一步進行清洗薄膜積層體之程序。在此情況下，該清洗程序可於一硼酸水溶液中進行，更具體而言，較佳為，可於硼酸濃度約為0.1至2.5wt%之硼酸水溶液中進行清洗，更佳約為0.5至2.0wt%，但不受限於此。
接著，該薄膜層壓體即被拉伸。在此情況下，該拉伸步驟之進行，較佳係使得該聚乙烯醇類薄膜之厚度為10μm以下，例如，該拉伸步驟之進行，較佳係使得該 聚乙烯醇類薄膜之厚度約為1μm至10μm，3μm至10μm，或1μm至5μm。
另外，於本發明中，其拉伸條件並無特別的限制，但舉例而言，拉伸步驟可於20℃至85℃的溫度下進行，其拉伸倍數為5倍至15倍，且更佳地，拉伸步驟可於40℃至80℃的溫度下進行，其拉伸倍數為5倍至12倍。
在此情況下，該拉伸步驟可透過濕式拉伸或乾式拉伸來進行。然而，在濕式拉伸步驟的情況下，濕式拉伸較乾式拉伸要加，其原因在於該熱固性聚氨酯薄膜與該聚乙烯醇類薄膜的表面黏著力會有所提升，可在不用一額外的黏著劑單元下穩定地進行溼式拉伸。另外，該濕式拉伸較佳係於一硼酸水溶液中進行。在此情況下，該硼酸水溶液的硼酸濃度範圍較佳為約1.0至5.0wt%。
當拉伸步驟於如上所述的硼酸水溶液中進行的情況下，由於硼酸交聯而使得聚乙烯醇類薄膜的斷裂發生率降低，而得以提升製程穩定性且可抑制在濕式製程中容易產生之聚乙烯醇類薄膜上皺摺形成。此外，該拉伸步驟相較於一乾式拉伸步驟的情況下可在一相對低的溫度下進行。
另外，該拉伸步驟可與以下至少一步驟同時進行，該些步驟為使用碘及/或二色性染料將該聚乙烯醇類薄膜染色之步驟；以及/或將染色之碘及/或二色性染料與該聚乙烯醇類薄膜進行交聯。
舉例而言，染色；交聯；以及拉伸步驟可於包 括碘及/或二色性染料以及硼酸之水溶液中同時進行。
或者，於拉伸步驟之前，交聯步驟以及拉伸步驟可一起進行，其係藉由將該薄膜積層體浸滯於包括碘及/或二色性染料之水溶液中以進行染色步驟；再將被染色之薄膜積層體浸滯於硼酸水溶液中，且於該硼酸水溶液中進行拉伸步驟。
另外，如上所述，當該薄膜積層體經拉伸後，若有需求，可更包括乾燥該經拉伸之薄膜積層體之步驟。在此情況下，其乾燥之溫度可為20℃至100℃，較佳約為40℃至90℃，且較佳地，該乾燥步驟係於上述之溫度條件下進行1分鐘至10分鐘。該乾燥步驟透過移除在一PVA偏光件表面上或其中的水分，而可防止在一偏光板的製備過程的期間內由水分所造成一PVA偏光件在物理性質上之劣化，並且可在乾燥製程期間內誘導在該經定向的聚乙烯醇薄膜的寬度方向上的收縮順利地進行以增加一包括聚乙烯醇及碘所組成的複合物之配向性，藉此改善該偏光件的偏光度。
另外，若完成了拉伸步驟，可分離該經拉伸的薄膜積層體中之聚合物薄膜及該聚乙烯醇類薄膜。在本發明中，該分離步驟可透過將對聚乙烯醇類薄膜施予相對低程度的剝離強度而使得該聚乙烯醇類薄膜自該聚合物薄膜分離。在此情況下，該剝離強度較佳為2N/2cm或以下，例如，可在約0.1至2N/2cm的範圍內，或者約0.1至1N/2cm。
在本發明如上所述的情況下，與透過一塗佈方 法或共擠出方法來進行堆疊的情況相較之下，由於將該聚乙烯醇類薄膜從該聚合物薄膜上分離時所需的剝離強度相對較弱，可輕易地將兩個薄膜彼此分離，不須進行分離製程且不需使用分離裝置，此外，可顯著地降低在分離製程的期間對於該聚乙烯醇類薄膜的傷害，並藉此可展現顯著優異的光學性能。
本發明中由上述方法所製備之偏光件極薄，其厚度為10μm以下，較佳為約1μm至10μm，更佳為約3μm至10μm。此外，甚至於上述之薄厚度，其單質透光率係約為40%至45%，且其偏光度為99.9%以上，從而展現優異之光學特性。
另一方面，一偏光板可藉由將一透明薄膜堆疊於依據上述本發明之偏光件的一個表面或兩個表面上以形成。在此情況下，作為該透明薄膜，可使用各種不同種類之習知偏光件保護膜或一相遲滯膜的薄膜而沒有特別限制。例如，可使用一丙烯酸薄膜、一PET薄膜、一以丙烯酸底漆所處理的PET薄膜、一纖維素類薄膜、一環烯類薄膜、一聚碳酸酯類薄膜、及一聚降莰烯類薄膜等透明薄膜。
將一偏光件及一透明薄膜彼此堆疊的方法沒有特別限制，而可利用習知的黏著劑、或膠黏劑等方法來進行。在此情況下，可依據該透明薄膜的材料以及諸如此類來適當地選擇該黏著劑或該膠黏劑。例如，當使用TAC薄膜作為該透明薄膜時，可使用一像是聚乙烯醇類黏著劑的水性黏著劑，而當該丙烯酸薄膜、COP薄膜或類似物用 來做為該透明薄膜時，可使用像是一丙烯酸或一環氧樹脂類黏著劑的一光硬化性黏著劑或一熱固性黏著劑。
下文中，將參照實施例更詳細地說明本發明。
實施例
將厚度為20μm之聚乙烯醇薄膜(Nippon Gohsei Co.,Ltd.；M3000級)貼覆於厚度為40μm之聚胺酯薄膜之兩個表面上，以形成一薄膜積層體。接著，將該薄膜基層體浸滯於25℃純溶液進行膨脹處理15秒，然後在25℃之0.3wt%碘溶液中施以染色處理60秒。接著，該薄膜基層體係於1wt%硼酸溶液中對該薄膜施以清洗處理15秒，然後在50℃之2wt%硼酸溶液中進行6倍拉伸。拉伸之後，將該薄膜積層體在5wt% KI溶液中施以補色法，然後在80℃烘箱中乾燥5分鐘。接著，分離該聚氨酯薄膜以及該聚乙烯醇薄膜，以製備最終之薄偏光件，其厚度為5.6μm。
比較例1
除了該膨脹步驟係進行10秒以外，本比較例係藉由與實施例相同之方法以製備厚度為5.8μm之薄偏光件。
比較例2
除了該膨脹步驟係進行20秒以外，本比較例係藉由與實施例相同之方法以製備厚度為5.4μm之薄偏光件。
比較例3
除了不進行膨脹步驟直接進行染色外，本比較 例係藉由與實施例相同之方法以製備偏光件。
實驗例1
實施例及比較例1及2之各種光學性質，如膨脹度、單質透光度、偏光度、單質組色、正交色等可利用JASCO V-7100分光光度計來進行測量，其測量結果係如「表1」所示。
實驗例2
將厚度為20μm之聚乙烯醇薄膜(Nippon Gohsei Co.,Ltd.；M3000級)貼覆於厚度為40μm之聚胺酯薄膜之兩個表面上，以形成一薄膜積層體。接著，改變浸滯的時間，量測該薄膜基層體浸滯於25℃純溶液中之膨脹度，根據該浸滯於膨脹槽中的時間以計算該聚乙烯醇類薄膜之膨脹度。其結果係如圖2所示。如圖2所示，可得知膨脹度為x且膨脹槽滯留時間為t秒，其建立了一如方程式 (3)之關係式。
方程式(3)：x=0.105．t0.5
此外，當膨脹之薄膜基層體進行與實施例1相同之染色、清洗、拉伸、校正、以及乾燥步驟以製得一薄膜偏光件，並測量其偏光度；且以所測得偏光度為基礎，根據聚乙烯醇類薄膜之膨脹度以計算偏光度。其結果係如圖3所示。藉由圖3，可得知為了得到99.9%或以上之偏光度，該聚乙烯醇類薄膜之膨脹度須滿足0.36至0.44之範圍。
H‧‧‧夾持具
A‧‧‧聚乙烯醇類薄膜
B‧‧‧聚合物薄膜
MD‧‧‧縱向定向方向

Claims (9)

  1. 一種薄偏光件之製造方法，包括：利用吸引力或一黏著層將一聚乙烯醇類薄膜貼附至一聚合物薄膜之至少一表面上，以形成一薄膜積層體；膨脹該薄膜積層體使得該聚乙烯醇類薄膜之膨脹度(degree of swelling)為0.36至0.44；使用碘及一二色性染料中至少一種，將該薄膜積層體染色；以及拉伸該薄膜積層體，其中該膨脹度係指藉由以下方程式(1)所計算之值，其中該薄膜積層體之膨脹是藉由於15℃至35℃下浸滯該薄膜基層體的方法來進行，當滯留於一膨脹槽之時間為t秒時，進行該積層體之該膨脹以滿足以下方程式(2)：方程式(1)：膨脹度={(聚乙烯醇類薄膜於膨脹後之重量-聚乙烯醇類薄膜於膨脹前之重量)}/(聚乙烯醇類薄膜於膨脹前之重量)，方程式(2)：0.360.105．t0.5 0.44。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄偏光件之製造方法，其中，該聚乙烯醇類薄膜之厚度為10μm至60μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄偏光件之製造方法，其中，該拉伸步驟係以5至15的拉伸倍率進行。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄偏光件之製造方法，其中，該拉伸步驟係於45℃至55℃的溫度下進行。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之薄偏光件之製造方法，其中，該拉伸步驟係於一硼酸濃度1%至5%的硼酸水溶液中進行。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之薄偏光件之製造方法，更包括：於拉伸後，分離該聚合物薄膜與該聚乙烯醇類薄膜。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之薄偏光件之製造方法，更包括：於拉伸後，將所拉伸之該薄膜積層體染色。
  8. 一種透過如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之製造方法所製造的聚乙烯醇類薄偏光件，其厚度為10μm或以下、單質透光度(simple substance transmittance)為40至45%、以及偏光度為99%或以上。
  9. 一種偏光板，包括如申請專利範圍第8項所述之一聚乙烯醇類薄偏光件。
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